(57)【要約】【課題】アームの操作性及び耐久性を維持しつつ指詰め等の怪我を防止して且つアームの揺動範囲を広げる。【解決手段】一端がアームヒンジ部４に揺動自在に支持された上アーム２の内部に、ばね２１ａに外嵌されたアームシャフト２１、ばね２１ａの両端をそれぞれ支持する摺動ガイド２２、固定ガイド２３及びアームシャフト２１の一端に連結されたリンク部品２４を備え、リンク部品２４の一端をアームヒンジ部４内部の軸部材４１の鉛直下方に軸支する。また、リンク部品２４の他端を上アーム２の長手方向に摺動自在な摺動ガイド２２のばね２１ａを支持する面の対向面に当接し、摺動ガイド２２を介してリンク部品２４にばね２１ａの上記長手方向の弾性力を伝達する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下アームに対して一端がアームヒンジ部で揺動自在に支持された中空形状の上アームの内部に、上アームの揺動に伴って上アームの長手方向に摺動するアームシャフトを備え、該アームシャフトの一端をリンク部品を介してアームヒンジ部に連結し、上アームの他端に配置された先端ヒンジ部の内部に具備された該先端ヒンジ部の揺動に伴って揺動する円盤形状のアームシャフト連結部材に、アームシャフトの他端を回転自在に連結し、上アームの揺動に対して先端ヒンジ部に支持される灯具の照射方向が略一定に保持されるアームライトにおいて、
前記アームシャフトにばねを外嵌し、
前記ばねの両端を支持するように且つ前記アームシャフトを前記長手方向に摺動自在に支持する前記長手方向に摺動自在な摺動ガイドと固定ガイドとを、アームシャフトの一端側と他端側とに各々備え、
前記リンク部品は、ブーメラン形状を呈し、一端が前記アームヒンジ部の軸よりも下方のアームヒンジ部内部に軸支され、他端がアームシャフトの一端に揺動自在に連結されたことを特徴とするアームライト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アームヒンジ部を中心とするアームの揺動に対してアームの先端部に取り付けられた灯具の照射方向が略一定に保持される病院用のベッド等に取り付けられるアームライト関するものであり、特にアームの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、病院用のベッドや仕事用の机等に取り付けられるアームライトは、アームヒンジ部により連結された上アーム及び下アーム等から構成され、上アームの自由端に灯具が配置されている。上アームをアームヒンジ部を中心に揺動することで、取り付けられた机等に対して灯具の高さ位置が変更可能であり、さらにこの時上アームの揺動に対して灯具の照射方向が略一定に保持される。そのため、上アームの揺動の度に灯具の照射方向を変更する必要がなく、ユーザの負担が少ない。なお、上アームの揺動に対して灯具の照射方向が完全に同一ではなく、略一定となるのは構造上の理由等によるものである。
【０００３】
従来のアームライトには、アームの内部にトーションバネを用いた構成を備え、アームの揺動に関わらず灯具の照射方向を略一定に保持する構成のものがあった（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００４】
ところが、上述の非特許文献１の構成では、トーションバネを用いた構成がアームの内部に備えられているので、アームの揺動によりトーションバネ等の内部の部品が移動してアームの内壁に干渉するため、アームの揺動範囲が制限されてしまっているので、アームをアームヒンジ部で折りたまれた状態になるようにできず、コンパクトに梱包できなかった。
【０００５】
また、アームヒンジ部には、アームの長さ及び灯具等の自重によるモーメントが生じるため、揺動範囲においてアームのユーザの意図する位置で保持するためには、各位置にアームを保持する上記モーメントとは逆のモーメントが必要になる。上記非特許文献１について、図６（ａ）に示すようにアームが長手方向が水平方向に平行な位置から鉛直方向に平行な位置までの各位置において、アームの揺動の中心軸となるアームヒンジ部において、アームの位置を保持するために生じさせるべき理想のモーメントの値Ｐを表す曲線に対し、実際のモーメントの値Ｑを表す直線は大きくずれている。そのため、アームヒンジ部に摩擦力を発生させることで、図６（ａ）に示す斜線部分のモーメントを補っている。ところが、摩擦力を発生させることによって生じる磨耗によりアームヒンジ部等の寿命が摩擦力を必要としない構成よりも短く、耐久性が低い。また、ユーザがアームを揺動させる際に摩擦により揺動させ難い場合があり、摩擦力を必要としない構成よりも操作性が劣る。
【０００６】
そこで、図７に示すように外部に露出した状態で平行リンク機構である２本のリンクした平行棒を用いて上アーム１１０及び下アーム１１１を構成し、上アーム１１０が図８に示すようにアームヒンジ部１１２の鉛直下方にまで揺動するようにした構成のものがある（例えば、非特許文献２参照。）。また、上記非特許文献２の構成は、図６（ｂ）に示すように平行リンク機構によって、実際のモーメントの値Ｑが理想のモーメントの値Ｐに近似しているので、必要な摩擦力が極力抑えられる。
【０００７】
【非特許文献１】ヤマギワ株式会社、“Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｉｎｄｅｘ”、［online］、［平成１５年９月２５日検索］、インターネット＜ＵＲＬ： http://www.yamagiwa.co.jp/interior/lighting/biolite/stand/products/S2467B.html ＞
【非特許文献２】ヤマギワ株式会社、“Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｉｎｄｅｘ”、［online］、［平成１５年９月２５日検索］、インターネット＜ＵＲＬ： http://www.yamagiwa.co.jp/interior/lighting/biolite/stand/products/S2796.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の非特許文献２の構成では、アームを揺動に応じて２本の平行棒の間の幅が変化してしまう（図７に示す斜線部）。例えば、図７に示すように上アーム１１０を下方から揺動させていくと、徐々に２本の平行棒１１０ａ１１０ｂ間の幅が大きくなっていき、上アームの長手方向が水平方向と平行になった際に上記幅の大きさが最大になる。さらに上方に揺動させていくと、徐々に上記幅は小さくなっていく。そのため、例えばユーザが平行棒１１０ａ，１１０ｂ間に指を掛けて上アーム１１０を揺動させた際に上アーム１１０の平行棒１１０ａ，１１０ｂ間の幅が狭くなって、ユーザの指が２本の平行棒１１０ａ，１１０ｂ間に挟まれて指詰めしてしまう危険性がある。
【０００９】
また、上アーム１１０は、図７に示すようにアームヒンジ部１１２の鉛直下方にまで揺動させることができるが、２本の平行棒１１０ａ，１１０ｂが干渉するので上アーム及び下アームがアームヒンジ部で折りたまれた状態になるように上アーム１１０を揺動することができない。そのため、コンパクトに梱包できない。
【００１０】
この発明の目的は、アームの操作性及び耐久性を維持しつつ指詰め等の怪我を防止して且つアームの揺動範囲を広げることができるアームライトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を備えている。
【００１２】
下アームに対して一端がアームヒンジ部で揺動自在に支持された中空形状の上アームの内部に、上アームの揺動に伴って上アームの長手方向に摺動するアームシャフトを備え、該アームシャフトの一端をリンク部品を介してアームヒンジ部に連結し、上アームの他端に配置された先端ヒンジ部の内部に具備された該先端ヒンジ部の揺動に伴って揺動する円盤形状のアームシャフト連結部材に、アームシャフトの他端を回転自在に連結し、上アームの揺動に対して先端ヒンジ部に支持される灯具の照射方向が略一定に保持されるアームライトにおいて、
前記アームシャフトにばねを外嵌し、
前記ばねの両端を支持するように且つ前記アームシャフトを前記長手方向に摺動自在に支持する前記長手方向に摺動自在な摺動ガイドと固定ガイドとを、アームシャフトの一端側と他端側とに各々備え、
前記リンク部品は、ブーメラン形状を呈し、一端が前記アームヒンジ部の軸よりも下方のアームヒンジ部内部に軸支され、他端がアームシャフトの一端に揺動自在に連結されたことを特徴とする。
【００１３】
この発明においては、ばねが外嵌されたアームシャフトの一端側及び他端側に上アームの長手方向に摺動自在な摺動ガイド及び上アームの内部に固定された固定ガイドが備えられ、アームシャフトの上記長手方向の摺動がガイドされる。また、ブーメラン形状のリンク部品について、一端がアームヒンジ部の軸よりも下方のアームヒンジ部内部に軸支され、他端がアームシャフトの一端に連結される。
【００１４】
したがって、リンク部品の一端がアームシャフトの下方で軸支されているため、上アームがアームヒンジ部下方から上方に揺動するにつれて、リンク部品の他端は徐々にアームヒンジ部の軸に近づいていくとともにリンク部品の他端に連結されたアームシャフトが上記長手方向における先端ヒンジ部からアームヒンジ部に向かう方向に摺動していく。逆に、上アームがアームヒンジ部上方から下方に揺動するにつれて、リンク部品の他端は徐々にアームヒンジ部の軸から遠ざかっていくとともにアームシャフトが上記長手方向におけるアームヒンジ部から先端ヒンジ部に向かう方向に摺動していく。
【００１５】
また、アームシャフトの一端側に位置する摺動ガイドがリンク部品の他端に当接され、アームシャフトに外嵌しているばねの両端が長手方向に摺動自在な摺動ガイド及び固定ガイドに各々支持されている。そのため、ばねの長手方向の弾性力が上アームの揺動に関わらず常にリンク部品に伝達される。つまり、長手方向に摺動自在な摺動ガイドがリンク部品の揺動に伴ってばねの長手方向の弾性力により摺動するからである。
【００１６】
さらに、リンク部品は、一端がアームヒンジ部の軸よりも下方に軸支されているため、リンク部品の一端と他端とを結んだ直線方向とリンク部品にばねの弾性力が伝達される長手方向とは異なるため、ばねの弾性力の方向が２方向に分裂する。そのため、ばねの弾性力及びリンク部品等によってリンク部品の位置に応じてアームヒンジ部に互いに異なるモーメントが生じる。例えば、上アームが長手方向が水平方向に平行な位置において、リンク部品に伝達されるばねの弾性力の方向がリンク部品の他端から一端に向かう方向とリンク部品を上方に揺動する方向に分裂する。そのため、アームヒンジ部に上アームを持ち上げる方向のモーメントが生じる。
【００１７】
したがって、リンク部品が揺動するための軸がアームヒンジ部の軸よりも下方に位置しているので、伝達されるばねの弾性力が２方向に分裂し、アームヒンジ部に上アームが揺動したそれぞれの位置に応じた適切なモーメントが生じるので、アームヒンジ部に生じるアームの長さ及び灯具等の自重によって生じるモーメントによって上アームの位置が変位することが抑制される。
【００１８】
また、リンク部品がブーメラン形状を呈し、アームシャフトも長手方向以外に摺動しないので、上アームが揺動しても上アーム内部の構成が上アーム内壁に干渉し難いので、揺動範囲が広い。
【００１９】
さらに、上アームは、単体の中空形状で内部の構成を覆っているので、指詰め等の怪我をすることが防止される。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、以下の効果を奏することができる。
【００２１】
アームヒンジ部に上アームの位置に応じた適切なモーメントを生じさせることができるので、ばねの弾性力及びリンク部品等によって生じるモーメントによって上アームの位置が変位することを抑制できるので、アームヒンジ部に生じさせる摩擦力を抑えることができ、操作性及び耐久性を維持することができる。
【００２２】
また、リンク部品がブーメラン形状を呈し、アームシャフトも長手方向以外に摺動しないので、上アームが揺動しても上アーム内部の構成が上アーム内壁に干渉し難くなり、平行リンク機構を外部に露出した状態でアームに用いた従来のアームライトの構成に比べて揺動範囲を広くすることができる。
【００２３】
さらに、上アームは、単体の中空形状で内部の構成を覆っているので、上記従来のアームライトの構成のように指詰め等の怪我を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は、この発明の実施形態に係るアームライトの概略の構成を示す図である。この発明の本体装置であるアームライト１は、図１に示すように上アーム２、下アーム３、アームヒンジ部４、連結ヒンジカバー５、先端ヒンジ部６、後端ヒンジ部７及び取付部材８等から構成される。また、アームライト１は、図２に示すように各アーム２，３の揺動に関わらず先端ヒンジ部６に取り付けられた灯具１０の照射方向を略一定に保持する。
【００２５】
上アーム２は、図３（ａ），（ｂ）に示すように一端がアームヒンジ部４の軸である軸部材４１によって揺動自在に支持され、他端に先端ヒンジ部６が備えられている。また、下アーム３は、一端が連結ヒンジカバー５を介して上アーム２に連結され、他端が後端ヒンジ部７に揺動自在に支持されている。取付部材８は、アームライト１を机等に固定し、アームライト１全体を支持する。
【００２６】
また、上アーム２は、図１に示すように中空形状を呈し、内部にアームシャフト２１、摺動ガイド２２、固定ガイド２３及びリンク部品２４を備えている。アームシャフト２１は、ばね２１ａに摺動自在に外嵌され、一端がリンク部品２４に軸支され、他端が先端ヒンジ部６内部の後述するアームシャフト連結部材に連結されている。摺動ガイド２２は、上アーム２の長手方向である矢印Ｙ方向に摺動自在であって、アームシャフト２１の一端側を摺動自在に支持し、さらにばね２１ａの一端を支持する。また、固定ガイド２３は、上アーム２内部に固定され、アームシャフト２１の他端側を摺動自在に支持し、さらにばね２１ａの他端を支持する。リンク部品２４は、図１及び図３に示すようにブーメラン形状を呈し、一端がアームヒンジ部４内部の軸部材４１の鉛直下方に軸支され、他端がアームシャフト２１の一端に揺動自在に連結されている。
【００２７】
図１に示すように、リンク部品２４は、上アーム２の揺動に伴って一端を中心に揺動し、アームシャフト２１は軸部材４１を中心に揺動しようとする。また、アームシャフト２１は、一端がリンク部品２４に連結されているので、リンク部品２４の揺動に伴ってリンク部品により矢印Ｙ方向に摺動する。これは、リンク部品２４が上アーム２の揺動のとは異なる軸で揺動するためである。
【００２８】
例えば、リンク部品２４は、図１に示すように上アーム２が矢印Ｙ方向が鉛直方向に平行な位置Ａから矢印Ｙ方向が水平方向に平行な位置Ｃに揺動する場合、上アーム２が位置Ａにある場合のリンク部品２４の他端と軸部材４１との直線距離よりも上アーム２が位置Ｃにある場合のリンク部品の他端と軸部材４１との直線距離の方が短くなる。つまり、上アーム２が位置Ａから位置Ｃに揺動する場合は、リンク部品２４の他端が軸部材４１に近づいていく。そのため、アームシャフト２１がリンク部品２４によって矢印Ｙ方向における先端ヒンジ部６からアームヒンジ部４に向かう方向に摺動する。さらに、上アーム２を位置Ｃよりも上方に揺動させた場合、アームシャフト２１はさらに矢印Ｙ方向における先端ヒンジ部６からアームヒンジ部４に向かう方向に摺動する。逆に、上アームが位置Ｃから位置Ａに揺動する場合は、リンク部品２４によってアームシャフト２１が矢印Ｙ方向におけるアームヒンジ部４から先端ヒンジ部６に向かう方向に摺動する。
【００２９】
先端ヒンジ部６は、図１示すように内部にアームシャフト連結部材６２を備えている。アームシャフト連結部材６２は、円盤形状を呈し、ヒンジ連結軸６２ａ及びシャフト連結溝６２ｂを備えている。また、アームシャフト連結部材６２は、先端ヒンジ部６の軸部材６１によって回転自在に支持されている。ヒンジ連結部材６２ａは、自由端が対向する先端ヒンジ部６の内壁の凹部に外嵌される。これにより、アームシャフト連結部材６２は、先端ヒンジ部６の揺動に伴って揺動する。シャフト連結溝６２ｂは、連結軸６２ｃを介してアームシャフト２１の他端に連結され、連結軸６２ｃをガイドする。
【００３０】
上記構成により、アームシャフト２１と先端ヒンジ部６がアームシャフト連結部材６２を介して連結されているので、アームシャフト２１の矢印Ｙ方向の摺動に伴って先端ヒンジ部６が揺動する。
【００３１】
図４は、この発明の実施形態に係るアームライトに備えられる先端ヒンジ部の動作を示す説明図である。図４（Ａ）は、上アーム２が図１に示す位置Ａにある場合の先端ヒンジ部６の状態を示す。図４（Ｂ）は、上アーム２が図１に示す位置Ｂにある場合の先端ヒンジ部６の状態を示す。図４（Ｃ）は、上アーム２が図１に示す位置Ｃにある場合の先端ヒンジ部６の状態を示す。上述したようにアームシャフト２１は、上アーム２が図１に示す位置Ａから位置Ｃに揺動するにつれて、徐々に矢印Ｙ方向における先端ヒンジ部６からアームヒンジ部４に向かう方向に摺動していくため、図４（Ａ）〜（Ｃ）においてもアームシャフト連結部材６２を時計回りに揺動させる。これに伴って先端ヒンジ部６も時計回りに揺動する。なお、アームシャフト２１の矢印Ｙ方向の摺動に伴って、連結軸６２ｃはシャフト連結溝６２ｂに沿って摺動するので、適切にアームシャフト２１は矢印Ｙ方向に摺動する。
【００３２】
したがって、図１に示すように先端ヒンジ部６が有する突起部６３の突出方向が上アーム２の揺動に関わらず略一定に保持されるので、突起部６３に取り付けられる灯具１０の照射方向を略一定に保持することができる。
【００３３】
一方、アームシャフト２１に外嵌しているばね２１ａは、両端が摺動ガイド２２及び固定ガイド２３によって支持されているため、矢印Ｙ方向に弾性力が生じる。また摺動ガイド２２は、ばね２１ａを支持する面の対向面がリンク部材２４に当接されている。そのため、ばね２１ａの矢印Ｙ方向の弾性力が摺動ガイド２２を介してリンク部材２４に伝達される。したがって、リンク部品２４には矢印Ｙ方向の弾性力が伝達されるが、リンク部品２４の一端と他端とを結んだ直線方向と矢印Ｙ方向とは平行でないため、ばね２１ａの弾性力は２方向に分裂し、アームヒンジ部４にモーメントが生じる。
【００３４】
例えば、図５（ａ）にしめすように、上アーム２が図１に示す位置Ａにある場合、リンク部品２４に伝達されたばね２１ａの弾性力の方向がリンク部品２４の他端から一端に向かう方向と上アーム２が下アーム３に揺動する方向とに分裂する。そのため、図５（ａ）に示すように上アーム２を下アーム３に揺動させるための矢印Ｍに示す時計回りのモーメントがアームヒンジ部４に生じる。なお、上アーム２が下アーム３に揺動する方向の弾性力は、リンク部品２４の一端と他端とを結んだ直線方向と矢印Ｙ方向とが略平行になるため、リンク部品２４の他端から一端に向かう方向の弾性力よりも非常に小さくなる。したがって、アームヒンジ部４に生じる矢印Ｍのモーメントのモーメント力は、極僅かであるので、アーム２及び灯具１０の自重によってアーム２は、位置Ａの状態を保持することができる。
【００３５】
また、図５（ｂ）に示すように、上アーム２が図１に示す位置Ｃにある場合、リンク部品２４に伝達されるばね２１ａの弾性力の方向がリンク部品２４の他端から一端に向かう方向と上アーム２が上方に揺動する方向とに分裂する。そのため、図５（ｂ）に示すように上アーム２を上方に揺動させるための矢印Ｎに示す反時計回りのモーメントがアームヒンジ部４に生じる。この時、アームヒンジ部４には、アーム２の長さ及び灯具１０等の自重による矢印Ｎとは逆のモーメントが生じる。上記矢印Ｎとは逆のモーメントのモーメント力は、矢印Ｎに生じるモーメントのモーメント力と略同等である。そのため、上アーム２は上方に揺動することなく且つ下方に揺動することなく、位置Ｃの状態を保持することができる。
【００３６】
したがって、アーム２の矢印Ｙ方向が鉛直方向に平行になるにつれてアームヒンジ部４に生じるばね２１ａ及びリンク部品２４等によって生じるモーメントは小さくなり、また同様にアーム２の長さ及び灯具１０等の自重によって生じるモーメントも小さくなるので、両モーメント力の均衡を図ることができる。
【００３７】
また、ばね２１ａ及びリンク部品等によって生じるモーメントは図６（ｃ）に示すように、図６（ｂ）に示す平行リンク機構を外部に露出した状態でアームに用いた従来のアームライトの構成と同様に理想のモーメントの値Ｐを表す曲線に近似する。したがって、自重によって上アーム２の位置が変位することを抑制できるので、アームヒンジ部４に生じさせる摩擦力を抑えることができ、操作性及び耐久性を維持することができる。
【００３８】
上記の構成のように、この発明の実施形態に係るアームライト１に備えられる上アーム２内部にブーメラン形状のリンク部品２４を用いた構成を配置することによって、リンク部品２４がブーメラン形状であり、アームシャフト２１も矢印Ｙ方向以外に摺動しないので、上アーム２内部の構成が上アーム２内壁に干渉し難くなり、図２に示すように、揺動範囲を上記の従来のアームライトよりも広くすることができる。
【００３９】
また、上アーム２は、単体の中空形状で内部のリンク部品２４等を覆っているので、上記の従来のアームライトの構成のように指詰め等の怪我を防止できる。
【００４０】
なお、この発明の実施形態では、リンク部品２４の一端を軸部材４１の鉛直下方で軸支しているが、特にこれに限定されるものではなく、軸部材４１の下方であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明の実施形態に係るアームライトの概略の構成を示す図である。
【図２】同アームライトの上アームの揺動範囲を示す図である。
【図３】同アームライトの一部の構成を拡大した拡大図である。
【図４】同アームライトに備えられる先端ヒンジ部の動作を示す説明図である。
【図５】同アームライトの一部の構成を拡大した拡大断面図である。
【図６】アームライトに備えられるアームの状態とアームヒンジ部に生じるモーメントとの関係を示す図である。
【図７】従来の平行リンク機構を用いて構成されたアームを適用したアームライトの概略の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１−アームライト
２−上アーム
３−下アーム
４−アームヒンジ部
５−連結ヒンジカバー
６−先端ヒンジ部
１０−灯具
２１−アームシャフト
２１ａ−ばね
２２−摺動ガイド
２３−固定ガイド
２４−リンク部品
４１−軸部材
６２−アームシャフト連結部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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